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第 13 讲 铁盐、亚铁盐 铁及其化合物的转化
[复习目标] 1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性质和检验方法。2.能从物质类别和元素价态变化的角度
理解铁及其化合物的转化路径。
考点一 Fe2＋、Fe3＋的性质与检验
1．铁盐
(1)常见的铁盐有Fe (SO )、FeCl 等。
2 4 3 3
(2)含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋与Cu、HS反应的离子方程式分
2
别为 2Fe 3 ＋ ＋ Cu == = 2Fe 2 ＋ ＋ Cu 2 ＋ 、 2Fe 3 ＋ ＋ H S == = 2Fe 2 ＋ ＋ S ↓ ＋ 2H ＋ 。
2
(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
①用FeCl 固体配制FeCl 溶液的方法：将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至
3 3
所需浓度。
②工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3＋。
③FeCl 溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为Fe O。
3 2 3
④Fe3＋与HCO、AlO混合时都会得到Fe(OH) 沉淀。
3
2．亚铁盐
(1)FeSO ·7H O呈绿色，俗称绿矾。
4 2
(2)含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性。
①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为 Fe 2 ＋ ＋ Zn == = Zn 2 ＋ ＋ Fe 。
②还原性：Fe2＋与Cl 反应的离子方程式为 2Fe 2 ＋ ＋ Cl == = 2Fe 3 ＋ ＋ 2Cl － 。
2 2
(3)Fe2＋在酸性介质中比较稳定，因而保存亚铁盐溶液时，应加入一定量的酸，同时放入少
量 铁屑 ( 钉 )来防止氧化。
3．高铁酸钾(K FeO)
2 4
暗紫色晶体，其中Fe为 ＋ 6 价，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池
材料。
4．Fe2＋和Fe3＋的检验
(1)(2)
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
―――――→溶液变红色，说明含有 Fe 3 ＋ 。
――――→酸性KMnO 溶液紫红色褪去，说明含有 Fe 2 ＋ 。
4
1．硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果( )
2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO( )
3．Fe (SO ) 和KI溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I( )
2 4 3 2
4．将Fe(NO ) 样品溶于稀HSO 后，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe(NO ) 晶体已氧化
3 2 2 4 3 2
变质( )
5．向FeCl 溶液中滴加酸性KMnO 溶液，若酸性KMnO 溶液褪色，证明含有Fe2＋( )
2 4 4
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.×
一、铁盐、亚铁盐的性质
1．铁及其化合物是中学化学中一类重要的物质。下列关于铁元素的叙述正确的是( )
A．采用将FeCl 溶液直接蒸干的方法制备FeCl 固体
3 3
B．保存FeCl 溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解
2
C．25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存
D．FeSO 溶液中加入HO 溶液时，Fe2＋表现还原性
4 2 2
答案 D
解析 加热促进Fe3＋的水解，且生成HCl易挥发，采用将FeCl 溶液直接蒸干的方法不能制
3
备FeCl 固体，故A错误；亚铁离子易被氧化为铁离子，保存 FeCl 溶液常常加一些铁粉，
3 2
其目的是防止Fe2＋被氧化，故B错误；pH＝0的溶液显酸性，H＋、NO、Fe2＋发生氧化还原
反应不能共存，故C错误；亚铁离子可被过氧化氢氧化，发生反应：2Fe2＋＋HO ＋2H＋
2 2
===2Fe3＋＋2HO，Fe2＋表现还原性，故D正确。
2
2．(2023·厦门模拟)用黄色的FeCl 溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是( )
3
选项 实验 现象 解释或结论
A 加入FeCl 固体 溶液变成红褐色 FeCl 的水解程度变大
3 3
B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3＋)变小
C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D 将FeCl 溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH＞0
3答案 A
解析 FeCl 溶液中存在Fe3＋的水解平衡，水解的离子方程式为Fe3＋＋3HOFe(OH) ＋3H
3 2 3
＋。A项，加入FeCl 固体，平衡右移，c(Fe3＋)增大，但水解程度减小，错误；B项，加入等
3
体积的水，平衡右移，c(Fe3＋)减小，溶液颜色变浅，正确；C项，加入Fe粉，发生反应：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe2＋呈浅绿色，正确；D项，加热，促进水解，说明水解是吸热反应，
正确。
二、应用Fe3＋、Fe2＋的性质除杂
3．除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。
(1)FeCl (FeCl ) ， 除 杂 方 法 ： ______________ ， 离 子 方 程 式 ：
2 3
_____________________________。
(2)FeCl (FeCl ) ， 除 杂 方 法 ： ______________ ， 离 子 方 程 式 ：
3 2
______________________________。
(3)Fe (SO )(FeSO ) ， 除 杂 方 法 ： __________ ， 离 子 方 程 式 ：
2 4 3 4
____________________________。
(4)FeCl (Cu2 ＋ ) ， 除 杂 方 法 ： ______________ ， 离 子 方 程 式 ：
2
_____________________________。
(5)CuCl 溶液(FeCl )，除杂方法：__________________________________________________。
2 2
答案 (1)加入过量铁粉 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(2)加入氯水(或通入Cl) 2Fe2＋＋Cl===2Fe3＋＋2Cl－
2 2
(3)滴加HO 2Fe2＋＋HO＋2H＋===2HO＋2Fe3＋
2 2 2 2 2
(4)加入过量铁粉，过滤 Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
(5)先向溶液中加入氧化剂(如HO 、氯水)，然后向混合液中加入CuO或Cu(OH) ，调pH，
2 2 2
促进Fe3＋水解生成Fe(OH) 沉淀，静置过滤
3
三、Fe2＋和Fe3＋的检验实验方案设计
4．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
2
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中
只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
答案 C
解析 A项中只能说明含有Fe3＋，不能说明不含Fe2＋；B项原溶液中也可能只有Fe3＋而没有
Fe2＋；D项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH) 也可能掩盖了生成的白色沉淀Mg(OH) 。
3 2
5．设计简单实验，证明Fe O 中含有＋2、＋3两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe O 粉末、
3 4 3 4浓、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO 溶液)。
4
答案 取固体粉末溶于适量稀硫酸，将溶液分成两份，一份滴加 KSCN溶液，溶液变红，
证明含有Fe3＋，另一份滴加酸性KMnO 溶液，KMnO 溶液紫红色褪去，证明含Fe2＋。
4 4
Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO 溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO ，有干
4 4
扰)。
考点二 铁及其重要化合物的转化关系
1．铁及其化合物的“价—类”二维转化
从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要
方法之一。
(1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。
①碱性氧化物(Fe O、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；
2 3
②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的
碱。
(2)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
2．用离子方程式实现Fe3＋与Fe2＋的相互转化
Fe2＋Fe3＋
①2Fe2＋＋Cl===2Fe3＋＋2Cl－；
2
②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2HO＋NO↑；
2
③2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO；
2 2 2
④5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4HO；
2
⑤2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
⑥Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋；⑦2Fe3＋＋HS===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
2
一、过量铁对氧化产物的影响
1．在一定量的稀HNO 中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质
3
的量(横坐标)的关系如图所示。
(1)请将正确答案的字母填在相应的横线上。
a．Fe3＋ b．Fe2＋ c．Fe、Fe2＋ d．Fe2＋、Fe3＋
①AB段铁元素以________形式存在。
②BC段铁元素以________形式存在。
③CD段铁元素以________形式存在。
(2)AB段与BC段所需Fe的质量比为_______________________________________________。
答案 (1)①a ②d ③c (2)2∶1
解析 在一定量的稀HNO 中缓慢加入铁粉，开始时发生反应：Fe＋4HNO(稀)===Fe(NO )
3 3 3 3
＋NO↑＋2HO，此时铁元素在溶液中以Fe3＋形式存在，在B点时，硝酸恰好反应完全；继
2
续加铁粉，发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，此时溶液中Fe2＋的量逐渐增多，Fe3＋的量逐渐
减少；在C点时，溶液中的Fe3＋恰好完全反应，此时继续加入的铁粉不再反应，溶液中的Fe2
＋的量不再增多。设AB段消耗a mol Fe，生成a mol Fe3＋，根据反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可
知BC段需要消耗a mol Fe，则AB段与BC段所需Fe的质量比为2∶1。
2．向含有1 mol HNO 和1 mol H SO 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离
3 2 4
子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关
判断不正确的是( )
A．a表示Fe3＋的关系曲线
B．n＝0.75
1
C．P点时，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol
D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g答案 C
解析 该反应可以看作两步：①Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2HO，硝酸根离子过量，
2
氢离子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的关系曲线，A正确；溶液中共有3 mol H
＋参加反应，消耗0.75 mol铁，B正确；P点n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，两者均为0.45 mol，C不正
确；P点剩余0.45 mol Fe3＋，消耗0.225 mol铜，质量为14.4 g，D正确。
二、铁盐、亚铁盐的制备
3．硫酸亚铁晶体(FeSO ·7H O)是一种重要的食品或饲料添加剂，实验室用严重锈蚀的废铁
4 2
屑(含有Fe、Fe O)为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO ·7H O)，其流程如下：
2 3 4 2
(1)Fe O 与稀硫酸反应的离子方程式为______________________________________________
2 3
_______________________________________________________________________________
。
(2)溶液A中加过量铁粉时，反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)若检验溶液B中不存在Fe3＋，可选择的方法是____________________________________。
(4)FeSO ·7H O晶体应密封保存，主要目的是_______________________________________。
4 2
答案 (1)Fe O ＋6H＋===2Fe3＋＋3HO (2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H↑
2 3 2 2
(3)取少量溶液B于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，说明溶液B中不存在Fe3＋
(4)防止被空气氧化
4．FeCl 在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水
3
FeCl ，再用副产品FeCl 溶液吸收有毒的HS气体。
3 3 2
经查阅资料得知，无水FeCl 在空气中易潮解，加热易升华，氢硫酸为弱酸。他们设计了制
3
备无水FeCl 的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：
3
①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl，赶尽装置中的空气；
2
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
④……
⑤体系冷却后，停止通入Cl，并用干燥的N 赶尽Cl，将收集器密封。
2 2 2
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。
(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl 大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端，要使沉
3
积的FeCl 进入收集器，第④步操作应该是________________________。
3
(3)操作步骤中，为防止FeCl 潮解所采取的措施有________(填步骤序号)。
3(4)装置B中冷水浴的作用为________；装置D中FeCl 全部反应后，因失去吸收Cl 的作用
2 2
而失效，检验此时溶液中存在的金属阳离子，写出离子方程式：________________。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
(6)FeCl 溶液与HS气体反应的离子方程式为_______________________________________。
3 2
答案 (1)2Fe＋3Cl=====2FeCl
2 3
(2)在沉积的FeCl 固体下方加热 (3)②⑤
3
(4)冷凝、收集氯化铁 Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)
3
(5)
(6)2Fe3＋＋HS===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
2
三、陌生含铁物质的制备
5．以高硫铝土矿(主要成分为Fe O、Al O、SiO，少量FeS 和硫酸盐)为原料制备聚合硫酸
2 3 2 3 2 2
铁{[Fe (OH)(SO )]}和明矾的部分工艺流程如下，下列说法错误的是( )
2 x 4 y n
已知：赤泥液的主要成分为NaCO。
2 3
A．赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO
2
B．聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中的Fe3＋具有氧化性有关
C．在“聚合”阶段，若增加Fe O 的用量，会使[Fe (OH)(SO )] 中x变大
2 3 2 x 4 y n
D．从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
答案 B
解析 高硫铝土矿(主要成分为Fe O 、Al O 、SiO ，少量FeS 和硫酸盐)焙烧时，FeS 与O
2 3 2 3 2 2 2 2
反应生成Fe O 和SO ，并用赤泥液吸收生成的SO ；焙烧后，Al O 、Fe O 、SiO 、硫酸盐
2 3 2 2 2 3 2 3 2
进入“碱浸”步骤，Al O 、SiO 溶于KOH溶液，硫酸盐溶于水，过滤，滤液经一系列处理
2 3 2
获得明矾，滤渣主要是Fe O ，酸浸后加入双氧水氧化可能存在的亚铁离子，此时溶液中主
2 3
要有Fe (SO )，加入氧化铁进行聚合，经浓缩、干燥，获得聚合硫酸铁，据此解答。聚合硫
2 4 3
酸铁可用于净化自来水，与其组成中的 Fe3＋可水解产生胶体的性质有关，与 Fe3＋具有氧化
性无关，故B错误；在“聚合”阶段，若增加Fe O 的用量，碱性增强，x变大，故C正确；
2 3
由上述分析可知，从“滤液”到“明矾”的过程中，由于碱浸造成二氧化硅溶于氢氧化钾，
滤液中含硅酸盐，需要进行“除硅”步骤，故D正确。
6．(2023·天津模拟)NaFeO 具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件
2 4下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH) 。可用Fe(OH) 与NaClO在强碱性条
3 3
件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置，制取NaFeO ，并验证其处理含CN－废水的
2 4
能力。
Ⅰ.制取NaFeO
2 4
(1)仪器D的名称为__________。洗气瓶B中盛有的试剂为__________。实验开始，先打开
分液漏斗__________(填“A”或“C”)的活塞。
(2)写出大试管中发生反应的离子方程式：___________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl 。通入氯气的过程中
2
三 颈 烧 瓶 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 有 ： Cl ＋ 2OH －===Cl －＋ ClO －＋ HO 、
2 2
_________________
_______________________________________________________________________________
。
Ⅱ.模拟并验证NaFeO 处理含CN－废水的能力
2 4
(4)取一定量NaFeO 加入试管中，向其中加入10 mL 0.2 mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化
2 4
为CO和N 。充分反应后测得试管中仍有NaFeO 剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl 溶
2 2 4 2
液，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，得白色沉淀0.354 6 g。
①配制0.2 mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃仪器有______________(填字母)。
②计算NaCN溶液中CN－的去除率为______。
答案 (1)球形干燥管 饱和食盐水 C
(2)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl↑＋8HO
2 2
(3)2Fe(OH) ＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5HO (4)①ADEF ②90%
3 2
解析 (1)仪器D为球形干燥管；洗气瓶B中盛有的试剂是饱和食盐水，用来除去混合气体
中的氯化氢；因为实验中需要保持碱性环境，因此先向 Fe (SO ) 溶液中加入NaOH溶液，
2 4 3
然后再通入Cl ，所以先打开分液漏斗C的活塞。(3)结合化合价升降相等、原子守恒、电荷
2
守恒可写出制取NaFeO 的离子方程式：2Fe(OH) ＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5HO。
2 4 3 2(4)①溶液配制需要胶头滴管、烧杯、50 mL 容量瓶、玻璃棒。②n(BaCO)＝＝0.001 8
3
mol，所以CN－的去除率为×100%＝90%。
1．(2023·浙江6月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( )
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
答案 A
解析 氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应
生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻覆铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加
热生成氯化铁，C正确。
2．下列有关判断错误的是________(填字母)。
A．铁与碘反应易生成碘化铁(2022·浙江1月选考，9A)
B．FeCl 溶液中滴加KSCN溶液，将观察到溶液变红色(2022·海南，6C)
2
C．已知金属性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋<Cu2＋(2022·辽宁，8C)
D．FeSO 溶液中加入HO 产生沉淀：2Fe2＋＋HO ＋4HO===2Fe(OH) ↓＋4H＋(2022·湖南，
4 2 2 2 2 2 3
11C)
E．探究Fe2＋具有还原性：向盛有FeSO 溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加
4
几滴新制氯水，观察溶液颜色变化(2022·江苏，11A)
答案 ABCD
3．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(
)
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案 C解析 图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl 、FeSO 、Fe(NO ) 等Fe(Ⅱ)
2 4 3 2
的盐类物质，c 为 Fe(OH) ，e 为 FeCl 、Fe (SO ) 、Fe(NO ) 等 Fe(Ⅲ)的盐类物质，d 为
2 3 2 4 3 3 3
Fe(OH) 。Fe 与 Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成 Fe(Ⅱ)的盐类物质，如 Fe＋
3
2FeCl ===3FeCl ，故A不选；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既
3 2
可被氧化，也可被还原，故B不选；Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH) 沉淀，制
3
备Fe(OH) 胶体操作为向沸水中滴加饱和FeCl 溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，
3 3
故C选；b→c→d→e→b转化如FeCl ――→Fe(OH) ―――→Fe(OH) ――→FeCl ――→FeCl ，故D不
2 2 3 3 2
选。
4．(2022·天津，15)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室的制备方法，回答下列
问题：
Ⅰ.FeCl ·6H O的制备
3 2
制备流程图如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为
________________。
含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为________________________________________。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有______________________________________。
(3)检验FeCl 溶液中是否残留Fe2＋的试剂是_________________________________________。
3
(4)为增大FeCl 溶液的浓度，向稀FeCl 溶液中加入纯Fe粉后通入Cl 。此过程中发生的主
3 3 2
要反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(5)操作②为____________________________________________________________________。
Ⅱ.由FeCl ·6H O制备无水FeCl
3 2 3
将FeCl ·6H O与液体SOCl 混合并加热，制得无水FeCl 。已知SOCl 沸点为77 ℃，反应方
3 2 2 3 2
程式为FeCl ·6H O＋6SOCl =====FeCl ＋6SO ↑＋12HCl↑，装置如图所示(夹持和加热装置
3 2 2 3 2
略)。
(6) 仪 器 A 的 名 称 为 __________ ， 其 作 用 为
____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
NaOH溶液的作用是_____________________________________________________________。
(7)干燥管中无水CaCl 不能换成碱石灰，原因是______________________________________。
2
(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是__________(填序号)。
a．ZnCl·H O b．CuSO ·5H O
2 2 4 2
c．NaSO·5H O
2 2 3 2
答案 (1)不再有气泡产生 Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率 (2)漏斗、玻璃
棒 (3)K [Fe(CN) ]溶液 (4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl===2Fe3＋＋2Cl－ (5)在HCl气
3 6 2
流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl ·6H O晶体 (6)球形冷凝管 冷凝
3 2
回流SOCl 吸收SO 、HCl等尾气，防止污染 (7)碱石灰与SO 、HCl气体反应，失去干
2 2 2
燥作用 (8)a
课时精练
1．(2023·大连模拟)青矾矿石(主要成分为FeSO ·7H O)在《唐本草》中记载：“本来绿色，
4 2
新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。下列关于FeSO ·7H O的说法正确的是(
4 2
)
A．可用于制净水剂
B．溶于水形成无色溶液
C．在干燥空气中稳定存在
D．在空气中加热转化为Fe O
3 4
答案 A
解析 FeSO ·7H O溶于水时最终形成具有净水作用的氢氧化铁胶体，可用于制净水剂，故
4 2
A正确；溶于水形成FeSO 溶液，Fe2＋呈浅绿色，故B错误；FeSO ·7H O中亚铁离子具有
4 4 2
还原性，易被氧气氧化，因此不能在干燥空气中稳定存在，故C错误；FeSO ·7H O中Fe为
4 2
＋2价，在空气中加热被氧化为Fe (SO )，故D错误。
2 4 3
2．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系
的是( )
A．Fe有导电性，可用于湿法炼铜
B．FeCl 有氧化性，可用于净水
3
C．Fe O 呈红棕色，可用于制作颜料
2 3
D．KFeO 易溶于水，可用于杀菌消毒
2 4
答案 C
解析 铁可用于湿法炼铜：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，是因为铁的还原性大于铜，与Fe有导
电性无关，故不选A；FeCl 可用于净水，是因为Fe3＋水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中
3的悬浮杂质，与FeCl 的氧化性无关，故不选B；Fe O 呈红棕色，可用于制作红色颜料，故
3 2 3
选C；KFeO 可用于杀菌消毒，是因为KFeO 具有强氧化性，与KFeO 的溶解性无关，故
2 4 2 4 2 4
不选D。
3．下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是( )
A．电子工业上用FeCl 溶液腐蚀电路板上的铜
3
B．FeCl 溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变为蓝色
3
C．将KSCN溶液加入FeCl 溶液中，溶液变为红色
3
D．向FeCl 溶液中滴加适量NaS溶液，出现淡黄色浑浊，溶液变成浅绿色
3 2
答案 C
解析 A项中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；B项中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I ；D项中S2－＋
2
2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋，这三项中的反应，铁元素的化合价均降低，Fe3＋均表现氧化性；只有
C项中Fe3＋在反应中化合价未发生改变，不能证明Fe3＋具有氧化性。
4．下列离子方程式书写正确的是( )
A．铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H↑
2
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
2
C．氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋
D．氯化铁溶液与氨水反应：Fe3＋＋3NH ·H O===Fe(OH) ↓＋3NH
3 2 3
答案 D
解析 铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H↑，故A
2
错误；氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，离子方程式为Cl ＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，故
2
B错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋
Cu2＋，故C错误。
5．(2023·太原模拟)将NaS溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl 溶液中，发生反应：2Fe3＋
2 3
＋S2－===2Fe2＋＋S↓；将FeCl 溶液逐滴加入等物质的量浓度的NaS溶液中，发生反应：
3 2
2Fe3＋＋3S2－===Fe S↓。则下列叙述错误的是( )
2 3
A．Fe3＋在酸性环境中氧化性较强
B．S2－在碱性环境中还原性较强
C．相同温度下Fe(OH) 的溶解度比Fe S 的大
3 2 3
D．向FeCl 溶液中通入HS，有硫析出
3 2
答案 B
解析 FeCl 溶液中Fe3＋水解：Fe3＋＋3HOFe(OH) ＋3H＋，且将NaS溶液逐滴加入等物
3 2 3 2
质的量浓度的FeCl 溶液中，发生反应：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓，由此看出Fe3＋在酸性环
3
境中氧化性较强，故A正确；NaS溶液中S2－水解：S2－＋HOHS－＋OH－(主要)、HS－
2 2
＋HOHS＋OH－(少量)，将FeCl 溶液逐滴加入等物质的量浓度的NaS溶液中，发生反
2 2 3 2
应：2Fe3＋＋3S2－===Fe S↓，没有生成硫单质，S2－在碱性环境中还原性较弱，故B错误；
2 3由于将 FeCl 溶液逐滴加入等物质的量浓度的 NaS 溶液中，发生反应：2Fe3＋＋3S2－
3 2
===Fe S↓，不生成Fe(OH) ，说明相同温度下Fe(OH) 的溶解度比Fe S 的大，故C正确；
2 3 3 3 2 3
向FeCl 溶液中通入HS，硫离子被铁离子氧化成硫单质，有硫析出，故D正确。
3 2
6．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计
错误的是( )
A．只有④ B．只有③
C．③和④均错 D．全部错误
答案 C
解析 实验③中，Fe3＋与CuSO 溶液不反应，溶液应变为绿色；实验④与Fe3＋的性质无关。
4
7．(2023·安徽六安一模)某同学用含有铁锈(主要成分为Fe O)的废铁屑来制取氯化铁晶体，
2 3
实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检查)，下列推断不合理的是( )
A．B中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋
C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
答案 B
解析 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧
水具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成
氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl 溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、
3
冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。
8．下列除杂的操作不正确的是( )
A．MgCl 溶液中混有少量FeCl ：加入足量镁充分反应后过滤
2 3
B．FeCl 溶液中混有少量FeCl ：加入过量铁粉充分反应后过滤
2 3C．CuCl 溶液中混有少量FeCl ：加入NaOH溶液充分反应后过滤
2 3
D．CuCl 溶液中混有少量FeCl ：先加入HO 将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后
2 2 2 2
过滤
答案 C
解析 Mg与FeCl 反应生成FeCl ，过量Mg可与FeCl 反应置换出Fe，过滤可分离，A正
3 2 2
确；加入过量铁粉，FeCl 与Fe反应生成FeCl ，过滤可达到除杂的目的，B正确；加入
3 2
NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；HO 可将
2 2
Fe2＋氧化成Fe3＋，加CuO可促进铁离子水解转化成Fe(OH) 沉淀，过滤可分离，D正确。
3
9．常温时，pH对一定浓度的FeSO 溶液稳定性的影响如图所示，下列分析不合理的是(
4
)
A．pH越小，越有利于Fe2＋存在于溶液中
B．pH在3.0～5.5，pH的变化对FeSO 溶液的稳定性影响不大
4
C．pH＝6时，通入一定量的氯气，溶液酸性增强，有利于Fe2＋存在于溶液中
D．保持溶液的pH始终为6.5时，可能发生的反应为4Fe2＋＋O＋10HO4Fe(OH) ＋8H＋
2 2 3
答案 C
解析 pH越小，Fe2＋被氧化的损耗量越小，越有利于 Fe2＋的存在，A正确；pH在3.0～
5.5，Fe2＋被氧化的损耗量几乎不变，说明pH在3.0～5.5，pH的变化对FeSO 溶液的稳定性
4
影响不大，B正确；pH＝6时，通入一定量的氯气，部分氯气与水反应，溶液酸性增强，同
时Cl 可将Fe2＋氧化为Fe3＋，不利于Fe2＋的存在，C错误；保持溶液的pH始终为6.5，Fe2＋
2
开始被氧化，该过程可能为 Fe2＋→Fe(OH) →Fe(OH) ，总反应为 4Fe2＋＋O ＋
2 3 2
10HO4Fe(OH) ＋8H＋，D正确。
2 3
10．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，部分转化如图所示。下列说法正确的是( )
A．只用KSCN溶液不可以检验FeSO 是否变质
4
B．制纳米Fe O 时通入的O 需过量
3 4 2
C．制FeCO 时应将饱和NaCO 溶液加入FeSO 溶液中
3 2 3 4
D．生成(NH )Fe(SO )·6H O的反应为氧化还原反应
4 2 4 2 2答案 C
解析 若FeSO 变质，其中含有Fe3＋，遇KSCN溶液会变为红色，可据此检验是否变质，A
4
错误；四氧化三铁中铁元素化合价为＋2价、＋3价，是部分Fe2＋被氧化，应通入适量O ，
2
不宜过量，B错误；制FeCO 时，应将NaCO 溶液缓慢加入到盛有FeSO 溶液的反应容器
3 2 3 4
中，避免生成氢氧化亚铁沉淀，C正确；生成(NH )Fe(SO )·6H O的反应过程中无元素化合
4 2 4 2 2
价的变化，因此该反应不是氧化还原反应，D错误。
11．向含有Cu(NO ) 、Zn(NO ) 、Fe(NO ) 、AgNO 各0.1 mol的混合溶液中加入 0.1 mol
3 2 3 2 3 3 3
Fe，充分搅拌后Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1 mol Ag。下列结论错误的是(
)
A．氧化性：Zn2＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Ag＋
B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1∶2
D．1 mol Fe可还原2 mol Fe3＋
答案 A
解析 由题意知铁离子、银离子均被还原，氧化性：Zn2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，A错误、B
正确；Fe先还原Ag＋，发生的反应为2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋
===3Fe2＋，所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(0.05＋0.15) mol∶0.1 mol＝2∶1，C正确；由Fe＋2Fe3＋
===3Fe2＋可知，1 mol Fe恰好还原2 mol Fe3＋，D正确。
12．无水FeCl 常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如图流程，以废铁屑(含有
3
少量碳和SiO 杂质)为原料制备无水FeCl (s)：
2 3
已知：氯化亚砜( )熔点：－101 ℃，沸点：76 ℃，易水解。
下列有关说法不正确的是( )
A．操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗
B．反应D→E的化学方程式为FeCl ·6H O＋6SOCl =====FeCl ＋6SO ↑＋12HCl↑
3 2 2 3 2
C．该制备流程中试剂B可选用高锰酸钾溶液或稀硝酸
D．由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，其原因可能是生成的SO 将Fe3＋还原成Fe2
2
＋，为了验证是SO 将Fe3＋还原应进行的实验操作和现象是：取样溶解后，先加盐酸酸化，
2
再加入BaCl 溶液，生成白色沉淀
2
答案 C解析 操作①是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故 A正确；该流程中
试剂B的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋，酸性高锰酸钾溶液和稀硝酸都可以将Fe2＋氧化成Fe3
＋，但都会引入新杂质，故C错误；由D→E的化学方程式可知反应中生成的二氧化硫可将
氯化铁还原为氯化亚铁，若是SO 作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故取样溶解后，先加盐
2
酸酸化，再加BaCl 溶液，产生白色沉淀，则可证明二氧化硫将Fe3＋还原，故D正确。
2
13．某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl 溶液中需加
2
入少量铁屑，其目的是___________________________________________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl 溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明
2
Cl 可将Fe2＋氧化。FeCl 溶液与氯水反应的离子方程式为_____________________________。
2 2
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl 溶液中先加入0.5 mL 煤油，
2
再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______________。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl 溶液混合。分别取 2
3
mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl 充分振荡、静置，CCl 层显紫色；
4 4
②第二支试管中加入1滴K[Fe(CN) ]溶液，生成蓝色沉淀；
3 6
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，
溶液中仍含有________，由此可以证明该氧化还原反应为________。
(5)丁组同学向盛有HO 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 溶液，溶液变成棕黄色，发生
2 2 2
反应的离子方程式为______________________________________________________________；
一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是
_______________，生成沉淀的原因是__________________________________________(用平
衡移动原理解释)。
答案 (1)防止Fe2＋被氧化 (2)2Fe2＋＋Cl===2Fe3＋＋2Cl－ (3)隔绝空气(排除氧气对实验的
2
影响) (4)Fe2＋ Fe3＋ 可逆反应 (5)H O＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2HO Fe3＋催化HO 分
2 2 2 2 2
解产生O HO 分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
2 2 2
解析 (1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的 FeCl 溶液中加入少
2
量铁屑的目的是防止 Fe2＋被空气氧化。(4)根据 Fe2＋的检验方法，向溶液中加入 1 滴
K[Fe(CN) ] 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋，则实验②检验的离子是Fe2＋；Fe3＋遇
3 6
KSCN溶液显红色，实验①和③说明，在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以
证明该氧化还原反应为可逆反应。
14．(2022·河北，15)以焙烧黄铁矿 FeS(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
2
Fe(NH )Fe(CN) 颜料。工艺流程如下：
4 6回答下列问题：
(1)红渣的主要成分为__________(填化学式，下同)，滤渣①的主要成分为__________。
(2)黄铁矿研细的目的是__________________________________________________________。
(3) 还 原 工 序 中 ， 不 生 成 S 单 质 的 反 应 的 化 学 方 程 式 为
__________________________________。
(4)工序①的名称为__________，所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH )Fe(CN) 中Fe的化合价为__________，氧化工序发生反
4 2 6
应的离子方程式为________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(6)若用还原工序得到的滤液制备 Fe O·xHO 和(NH )SO ，所加试剂为__________和
2 3 2 4 2 4
________(填化学式，不引入杂质)。
答案 (1)Fe O 和SiO SiO (2)增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率
2 3 2 2
(3)7Fe (SO )＋FeS＋8HO=====15FeSO ＋8HSO (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤
2 4 3 2 2 4 2 4
(5)＋2 6Fe(NH )Fe(CN) ＋ClO＋6H＋=====6Fe(NH )Fe(CN) ＋Cl－＋3HO＋6NH
4 2 6 4 6 2
(6)H O NH ·H O
2 2 3 2
解析 已知黄铁矿高温煅烧生成Fe O ，反应为4FeS ＋11O=====2Fe O ＋8SO ，故产生的
2 3 2 2 2 3 2
红渣主要成分为Fe O 和SiO ；将红渣粉碎后加入足量的50%的HSO 溶液加热，反应为
2 3 2 2 4
Fe O ＋3HSO ===Fe (SO ) ＋3HO，过滤出滤渣①，主要成分为SiO ，向滤液中加入黄铁
2 3 2 4 2 4 3 2 2
矿进行还原，将Fe3＋还原为Fe2＋，由(3)小问可知不生成S单质，则硫元素被氧化为SO，反
应为14Fe3＋＋FeS ＋8HO=====15Fe2＋＋2SO＋16H＋，然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结
2 2
晶、过滤，得到FeSO 晶体和母液，母液中主要含有FeSO 溶液和HSO ，加水溶解FeSO
4 4 2 4 4
晶体，向所得溶液中加入(NH )SO 、K[Fe(CN) ]并用HSO 调节溶液的pH为3，进行沉铁，
4 2 4 4 6 2 4
反应原理为Fe2＋＋2NH＋[Fe(CN) ]4－===Fe(NH )Fe(CN) ↓，然后过滤出沉淀，洗涤后加入
6 4 2 6
HSO 和NaClO 进行氧化，反应为6Fe(NH )Fe(CN) ＋ClO＋6H＋=====6Fe(NH )Fe(CN) ＋Cl
2 4 3 4 2 6 4 6
－＋3HO＋6NH，过滤、洗涤、干燥即制得Fe(NH )Fe(CN) ，据此分析解题。
2 4 6
